循環球式動力轉向器的制造方法
【專利摘要】一種循環球式動力轉向器,包括:殼體;轉閥,轉動安裝在殼體內;活塞,外套在所述轉閥上,活塞的外側壁具有撥動齒,所述活塞內部設有螺旋滾道,所述螺旋滾道與鋼球循環器配合,活塞在鋼球循環器的作用下沿活塞軸線方向運動;扇齒軸,設置在殼體內且位于活塞的一側,所述扇齒軸上設有與撥動齒嚙合的從動齒,所述轉閥軸心線與活塞軸心線相分離,所述扇齒軸處于活塞軸心線一側,所述轉閥軸心線配置在活塞軸心線的另一側并遠離扇齒軸。本實用新型通過轉閥與活塞偏置,擴大了活塞下方的空間,可提高了扇齒的分度圓半徑,進而提高了其輸出力矩。本實用新型結構簡潔,成本低廉。
【專利說明】
循環球式動力轉向器
技術領域
[0001] 本實用新型涉及汽車轉向系統領域,特別涉及一種循環球式動力轉向器。
【背景技術】
[0002] 載貨汽車由于前軸載荷大,無法依靠人力轉動方向盤完成轉向,因此,卡車轉向系 統普遍安裝了循環球動力轉向器,為司機轉向時提供助力。在司機轉動方向盤時,轉向器的 內置轉閥開啟和關閉轉向系統的液壓通道,使液壓油路重新分配,從而起到轉向助力根據 方向盤的轉動方向,對不同的方向施加助力的作用。
[0003] 目前市場上的轉向器,轉閥中心與活塞中心重合,扇齒部分采用的標準的齒輪齒 條傳動,這種轉向器輸出力矩較小,為達到預定的輸出力矩,必然采用較大的轉向器,增加 了整車重量。同時,汽車行駛時,直線行駛需要的轉向助力力矩比邊緣要小,采用標準的齒 輪齒條傳動輸出力矩恒定,其轉向手感較差。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型解決的問題是提供一種循環球式動力轉向器,解決了現有轉向器輸出 力矩較小,轉向手感較差的缺陷。
[0005] 為解決上述問題,本實用新型實施例提供了一種循環球式動力轉向器,包括:殼 體;轉閥,轉動安裝在殼體內;活塞,外套在所述轉閥上,活塞的外側壁具有撥動齒,所述活 塞內部設有螺旋滾道,所述螺旋滾道與鋼球循環器配合,活塞在鋼球循環器的作用下沿活 塞軸線方向運動;扇齒軸,設置在殼體內且位于活塞的一側,所述扇齒軸上設有與撥動齒嚙 合的從動齒,所述轉閥軸心線與活塞軸心線相分離,所述扇齒軸處于活塞軸心線一側,所述 轉閥軸心線配置在活塞軸心線的另一側并遠離扇齒軸。本實用新型通過轉閥與活塞偏置, 使得轉閥軸心線與扇齒軸軸心線之間的距離增大,擴大了可布置扇齒軸的空間,以增大其 分度圓半徑,根據力學原理,也就增大了轉向器的輸出力矩。本實用新型結構簡潔,成本低 廉。
[0006] 可選的,所述從動齒的分度圓為橢圓曲線,其曲線公式為: 1_=&*威&_#.,,= _:_&_*:??5|::.,3為橢圓的長軸的一半,13為橢圓的短軸的一半,0為扇齒軸轉 動的角度。從動齒的分度圓為橢圓曲線,且采取上述公式,有效半徑為
轉向器輸出力矩為
在a比b大時可以使輸出力矩隨著Θ的增大而增大,即轉向器的輸出力矩會隨著扇齒軸轉過 的角度增加而增大。滿足汽車在直線行駛時,中間助力要求較小,轉彎角較大時,助力較大 的要求,改善了轉向手感。
[0007] 可選的,所述從動齒的輪齒有三個或三個以上。采用三個或三個以上的齒輪可滿 足常用的轉向角度。
[0008] 可選的,所述轉閥至少有一端穿出殼體。轉閥穿出殼體便于固定在殼體上,提高其 結構強度。
[0009]可選的,所述殼體一端設有端蓋,所述端蓋用于固定轉閥。
[0010]可選的,所述殼體中開設有油腔孔,所述油腔孔用于固定活塞。采取油腔孔的結 構,其結構簡潔,結構強度更高。
[0011] 可選的,所述油腔孔和活塞配合形成第一油腔。
[0012] 與現有技術相比,本技術方案具有以下優點:
[0013]本實用新型通過轉閥與活塞偏置,使得轉閥軸心線與扇齒軸軸心線之間的距離增 大,擴大了可布置扇齒軸的空間,以增大其分度圓半徑,根據力學原理,也就增大了轉向器 的輸出力矩。
[0014] 另外,從動齒的分度圓為橢圓曲線,輸出力矩隨著Θ的增大而增大,即轉向器的輸 出力矩會隨著扇齒軸轉過的角度增加而增大,滿足汽車在直線行駛時,中間助力要求較小, 轉彎角較大時,助力較大的要求,改善了轉向手感。采用三個或三個以上的齒輪可滿足常用 的轉向角度。轉閥穿出殼體便于固定在殼體上,提高其結構強度。采取油腔孔的結構,其結 構簡潔,結構強度更高。
[0015] 本實用新型結構簡潔,結構強度更高,成本較低。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型實施例的循環球式動力轉向器的活塞軸向剖面圖;
[0017] 圖2是本實用新型實施例的循環球式動力轉向器的扇齒軸軸向剖面圖;
[0018] 圖3是本實用新型實施例的橢圓曲線齒形圖。
[0019] 1、轉閥,2、殼體,3、活塞,4、扇齒軸,5、鋼球循環器,6、端蓋,7、撥動齒,8、從動齒, 9、油腔孔,10、第一油腔,11、螺旋滾道,21、轉閥軸心線,22、活塞軸心線。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖,通過具體實施例,對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描 述。
[0021] 本實用新型實施例提供一種循環球式動力轉向器(見附圖1、2、3),包括:殼體2;轉 閥1,轉動安裝在殼體2內;活塞3,外套在所述轉閥1上,活塞3的外側壁具有撥動齒7,所述活 塞3內部設有螺旋滾道11,所述螺旋滾道11與鋼球循環器5配合,活塞3在鋼球循環器5的作 用下沿活塞3軸線方向運動;扇齒軸4,設置在殼體2內且位于活塞3的一側,所述扇齒軸4上 設有與撥動齒7嚙合的從動齒8,所述轉閥軸心線21與活塞軸心線22相分離,所述扇齒軸4處 于活塞軸心線22-側,所述轉閥軸心線21配置在活塞軸心線22的另一側并遠離扇齒軸4。本 實用新型通過轉閥1與活塞3偏置,使得轉閥軸心線21與扇齒軸軸心線22之間的距離(附圖2 中為L)增大,擴大了可布置扇齒軸的空間,以增大其分度圓半徑,根據力學原理,轉向器的 輸出力矩M=F*r(如附圖3 ),在切向力F不變的情況下(在實際應用中,切向力F與轉向液壓系 統油壓有關,通常屬于固定值,要增加系統壓力,需要對整個系統進行匹配設計),也就增大 了轉向器的輸出力矩M。本實用新型提出了一種提高轉向器輸出力矩的實施例,使小型的轉 向器輸出力矩更大,可以應用到載荷更高的車輛上,從而達到使轉向器重量減輕的目的,在 與傳統循環球動力轉向器輸出力矩相同的情況下,重量可減輕30%,具有明顯優勢。
[0022] 所述從動齒8的分度圓為橢圓曲線,其曲線公式為:nsut y .= ?ssl::,a 為橢圓的長軸的一半,b為橢圓的短軸的一半,θ為扇齒軸4轉動的角度。從動齒的分度圓為 橢圓曲線,且采取上述公式,
★轉向器輸出力矩
,在a>b時可以使輸出 力矩Μ隨著Θ的增大而增大,即轉向器的輸出力矩Μ會隨著扇齒軸4轉過的角度增加而增大。 滿足汽車在直線行駛時,中間助力要求較小,轉彎角較大時,助力較大的要求,改善了轉向 手感。所述從動齒8的輪齒有三個或三個以上。采用三個或三個以上的齒輪可滿足常用的轉 向角度。所述轉閥1至少有一端穿出殼體2。轉閥1穿出殼體2便于固定在殼體1上,提高其結 構強度。所述殼體1 一端設有端蓋6,所述端蓋6用于固定轉閥1。所述殼體1中開設有油腔孔 9,所述油腔孔9用于固定活塞3。采取油腔孔9的結構,其結構簡潔,結構強度更高。所述油腔 孔9和活塞3配合形成第一油腔10。
[0023] 本實用新型實施例實施時,活塞內部螺旋滾道與轉閥和鋼球循環器配合,當轉動 閥轉動時,活塞在鋼球循環器的作用下(鋼球循環器的鋼球沿螺旋滾道運動),沿殼體的油 腔孔往復運動。當活塞左右往復運動時,齒條帶動扇齒,使扇齒軸轉動。轉閥的作用是分配 油路,當順時針或逆時針轉動時,油壓對第一油腔助力。
[0024] 本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本實用新型,任 何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內,都可以利用上述揭示的方法和技 術內容對本實用新型技術方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本實用新型技術 方案的內容,依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及 修飾,均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【主權項】
1. 一種循環球式動力轉向器,其特征在于,包括:殼體, 轉閥,轉動安裝在殼體內; 活塞,外套在所述轉閥上,活塞的外側壁具有撥動齒,所述活塞內部設有螺旋滾道,所 述螺旋滾道與鋼球循環器配合,活塞在鋼球循環器的作用下沿活塞軸線方向運動; 扇齒軸,設置在殼體內且位于活塞的一側,所述扇齒軸上設有與撥動齒嚙合的從動齒, 所述轉閥軸心線與活塞軸心線相分離,所述扇齒軸處于活塞軸心線一側,所述轉閥軸心線 配置在活塞軸心線的另一側并遠離扇齒軸。2. 如權利要求1所述的循環球式動力轉向器,其特征在于,所述從動齒的分度圓為橢圓 曲線,其曲線公式為:.s' : _被教杳:,y ,a為橢圓的長軸的一半,b為橢圓的短軸 的一半,e為扇齒軸轉動的角度。3. 如權利要求2所述的循環球式動力轉向器,其特征在于,所述從動齒的輪齒有三個或 三個以上。4. 如權利要求1或2所述的循環球式動力轉向器,其特征在于,所述轉閥至少有一端穿 出殼體。5. 如權利要求1或2所述的循環球式動力轉向器,其特征在于,所述殼體一端設有端蓋, 所述端蓋用于固定轉閥。6. 如權利要求1或2所述的循環球式動力轉向器,其特征在于,所述殼體中開設有油腔 孔,所述油腔孔用于固定活塞。7. 如權利要求6所述的循環球式動力轉向器,其特征在于,所述油腔孔和活塞配合形成 第一油腔。
【文檔編號】B62D5/083GK205417757SQ201620180140
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月9日
【發明人】任培, 蔡磊杰
【申請人】杭州世寶汽車方向機有限公司